La détection de peptide à grande échelle sans marqueurs
Les protéines sont composées de 20 acides aminés différents, qui peuvent être combinés pour donner entre une douzaine et plusieurs milliers d'acides aminés. Les protéines peuvent être divisées en fragments plus courts appelés peptides, composés généralement d'environ 15 à 20 acides aminés. Les peptides sont devenus un outil essentiel pour découvrir la fonction et les interactions des protéines. Les chercheurs ont développé une puce à peptides de 1x2 cm capable de présenter jusqu'à 2 millions de peptides différents. Cela leur a permis d'étudier des protéomes entiers de l'homme ou de pathogènes, selon l'application. L'objectif du projet HIPAD (High-density peptide microarrays and high-throughput, label-free detection of peptides, modifications and interactions), financé par l'UE, était de repousser les limites de la protéomique en développant et en améliorant de nouvelles plateformes de détection sans marqueurs, différentes mais complémentaires, intégrées à des puces à peptides haute densité. Cela a permis d'obtenir une méthode de détermination sensible et haute résolution de l'identité, de la qualité et de la modification des membres individuels d'une puce à peptides. Cela a ainsi permis un suivi en temps réel de chaque récepteur moléculaire qui interagit. Les chercheurs ont intégré leur puce à peptides dans des technologies de détection de protéines sans marqueurs comme l'imagerie laser de désorption/ionisation assistée par matrice, l'imagerie par résonance plasmonique de surface et le transistor à effet de champ métal-oxyde semi-conducteur. Les partenaires du projet ont également utilisé l'analyse spectrométrique de masse des peptides sur les puces à peptides à haute densité pour identifier les peptides natifs et oxydés et ils ont développé des méthodes d'analyse bioinformatique automatisée des données des puces à peptides haute densité. Des protéomes entiers tels que le cytomégalovirus humain ont été représentés avec succès sur une puce unique, permettant l'identification d'épitopes de cellule B dans le sérum humain. Les molécules de classe I et II du complexe majeur d'histocompatibilité, qui sont impliquées dans les réponses immunitaires spécifiques aux attaques virales, ont également été identifiées. Des puces à surface dorée nano-structurées ont été fabriquées pour produire des puces à peptides haute densité sur des surfaces nanoplasmoniques avec la technologie SPRI. Les scientifiques ont réussi à établir une preuve de concept pour l'analyse SPRI des peptides impliqués dans les interactions du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II. Des réseaux d'hydrogel 3D compatibles avec l'imagerie laser de désorption/ionisation assistée par matrice ont également été développés. Ces excellents résultats ont conduit à la présentation de deux brevets par des PME et la commercialisation de puces à peptides haute densité par l'une des PME participantes. HIPAD permettra d'obtenir un niveau de protéomique haut débit inégalé grâce au développement de plateformes innovantes et économiques. Cela pourrait conduire à des applications dans les industries scientifique, pharmaceutique, médicale, alimentaire, ainsi que dans le domaine de l'environnement et des sciences de la vie.
Mots‑clés
Peptides, protéomes, HIPAD, sans marqueurs, cytomégalovirus humain
